| 研究課題/領域番号 |
16K14439
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
山本 洋揮 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主幹研究員(定常) (00516958)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 材料・加工 / 半導体微細化 / ナノ加工 / ナノ材料 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、精度1 nmの量産細線技術を実現するために、ナノ空間に自己組織化単分子膜の作製を試み、自己組織化パターンをうまく利用することで、ナノ空間界面制御を高度に行えるようにメカニズムの解明、およびナノ空間にビルディングブロックである化学修飾した金属ナノ粒子を高度に位置制御することを目的としている。そのためには、1 nm以下のラフネスを制御するためには、金属ナノ粒子のアグリゲーション過程を解明することが必要必要不可欠である。
本年度は、昨年度に引き続き、銀イオンをはじめとした金属イオン前駆体を含んだ固体子分子膜（ポリスチレン（PS)やポリメタクリレート（PMMA)中での金属ナノ粒子のアグリゲーション過程を原子間力顕微鏡を用いて調べた。具体的には、電子線（EB)描画装置でを微細パターンを形成させると同時に、高温（100-600℃）に加熱して金属ナノクラスターのアグリゲーション過程の温度依存性を走査型電子顕微鏡（SEM）で調べた。その結果、400℃までは金属ナノ粒子がアグリゲーションしてしまい、金属ナノ粒子の粒子サイズが大きくなることが明らかなった。一方、600℃では高温になりすぎて金属ナノ粒子が溶けてしまうことが明らかになった。
加えて、微細なSAMパターンを形成したシリコン基盤を金属前駆体の水溶液中にいれてガンマ線照射したところ、微細パターン上に金属ナノ粒子がアグリゲーションすることができることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
所属機関の異動により、研究実施場所の変更があり、当初計画していた金属ナノ粒子のアグリゲーション過程の実験を思うように進めることができなかったため
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| 今後の研究の推進方策 |
精度1nmの量産細線技術を実現するための新しい微細加工技術を開発できたので、平成31年度は、引き続き表面ラフネスの原因の解明を目指す。具体的には、ラフネス形成へのSAM膜またはリガンドの構造および金属コアの影響および金属ナノ粒子のサイズの影響を調べる。解像度およびラフネスの計測には、SEM、限界解像度の計測にはAFMやSTEMを使用する。パターン表面のラフネス形成の解析には、解析ソフトを用いてSEM画像の解析を行い、ラフネス形成メカニズムを解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
所属機関の異動により、研究実施場所の変更があり、当初計画していた金属ナノ粒子のアグリゲーション過程の実験を思うように進めることができなかった。さらに、購入しようとした試薬が間に合わなかったため、次年度の使用額は試薬などの物品購入費にあてる。
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